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伺服系统设计步骤及方法

一、设计要求分析，系统方案设计

首先对伺服系统的设计要求进行分析，明确其应用场合和目的、基本性能指标及其它性能指标，然后根据现有技术条件拟定几种技术方案，经过评价、对比，选定一种比较合理的方案。

方案设计应包括下述一些内容：控制方式选择；执行元件选择；传感器及其检测装置选择；机械传动及执行机构选择等。方案设计是系统设计的 步，各构成环节的选择只是初步的，还要在详细设计阶段进一步修改确定。

二、系统性能分析

方案设计出来后，尽管各具体结构参数还没有确定，也应先根据基本结构形式对其基本性能进行初步分析。

首先画出系统方框图，列出系统近似传递函数，并对传递函数及方框图进行化简（一般应简化成二阶以下系统），然后在此基础上对系统稳定性、精度及快速响应性进行初步分析，其中 主要的是稳定性分析，如不能满足设计要求，应考虑修改方案或增加校正环节。

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执行元件及传感器的选择

方案设计只是对执行元件及传感器进行了初步选型，这一步应根据具体速度、负载及精度要求来具体确定执行元件及传感器的参数和型号。

四、机械系统设计

机械系统设计包括机械传动机构及执行机构的具体结构及参数的设计，设计中应注意消除各种传动间隙，尽量提高系统刚度、减小惯量及摩擦，尤其在设计执行机构的导轨时要防止会产生“爬行”现象。

五、控制系统设计

控制系统没计包括信号处理及放大电路、校正装置、伺服电动机驱动电路等的详细设计，如果采用计算机数字控制，还应包括接口电路及控制器算法软件的设计。控制系统设计中应注意各环节参数的选择及与机械系统参数的匹配，以使系统具有足够的稳定裕度和快速响应性，并满足精度要求。

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